Groupe électrogène

Groupe électrogène mobile allemand de la Première Guerre mondiale

Un groupe électrogène est un dispositif autonome capable de produire de l'électricité. La plupart des groupes sont constitués d'un moteur thermique qui actionne un alternateur. Leur taille et leur poids peuvent varier de quelques kilogrammes à plusieurs dizaines de tonnes. La puissance d'un groupe électrogène s'exprime en VA (Volt Ampère), kVA (kilo Volt Ampère) ou MVA (méga Volt Ampère) selon la puissance. Les unités les plus puissantes sont mues par des turbines à gaz ou de gros moteurs Diesel.

Utilisation

Groupe électrogène mobile de 40 kVA

Groupe électrogène de 1,5 MW type V16 SEMT Pielstick

Groupe électrogène de 2,5 MW type Diesel V18 assurant l'alimentation en électricité de l'usine d'épuration des eaux usées de la ville de Montréal au Québec.

Les groupes électrogènes sont utilisés soit dans les zones que le réseau de distribution électrique ne dessert pas, soit pour pallier une éventuelle coupure d'alimentation électrique. Dans le deuxième cas, ils sont alors souvent utilisés en complément d'une alimentation sans interruption constituée d'une batterie d'accumulateurs qui alimente un onduleur. Ces dispositifs sont généralement utilisés dans des situations où l'interruption de l'alimentation électrique entraîne des conséquences graves ou des pertes financières, par exemple dans les hôpitaux, l'industrie, les aéroports, les centres informatiques, etc.

Fonctionnement

Ils fonctionnent à partir de tous les carburants. Les plus fréquent sont l'essence, le gazole, le gaz naturel, le GPL, les bio-carburants et pour les plus puissants le fioul lourd.

Le groupe peut être mis en fonctionnement de différentes manières : manuellement, électriquement ou grâce à l'air comprimé, selon la puissance.

Le rendement des groupes électrogènes croît avec leur puissance, mais reste limité au maximum que permet le cycle de Carnot, duquel doivent être soustraites les pertes mécaniques et électriques dans l'alternateur et la transmission. En particulier, les groupes de puissance modérée se caractérisent par un médiocre rendement et une consommation élevée.

Par exemple, pour un produit commercial qui délivre 5500 W, mû par un moteur à essence de 9,55 kW qui consomme environ 2,5 l de carburant à l'heure lorsqu'il est utilisé à 2/3 de sa puissance nominale (soit 3600 W) : compte tenu des pertes thermiques inévitables dans les moteurs à combustion interne, il en résulte un rendement n'excédant pas 16 % du pouvoir calorifique du carburant.

Un groupe électrogène moderne est équipé de deux régulations. La tension de sortie est stabilisée (par exemple : 230 V) par un dispositif électronique qui agit sur l'alternateur. La vitesse de rotation du moteur et donc de l'alternateur doit aussi rester constante afin de garantir la fréquence de la tension de sortie (50 Hz en Europe). Cette régulation se fait grâce à un dispositif centrifuge analogue au régulateur à boules de James Watt qui commande directement le carburateur ou de la pompe d'injection. Un dispositif à induction fondé sur les courants de Foucault tel que celui qui équipe les anciens indicateurs de vitesse des automobiles, ou un système électronique peuvent encore remplir cette fonction.

Les groupes électrogènes produisent du dioxyde de carbone, un gaz asphyxiant, ainsi que du monoxyde de carbone, extrêmement toxique et de plus quasi indétectable. Même en bon état et placés dans une pièce aérée comme un garage, mais attenante à une partie de logement occupée, ils peuvent être la cause d'intoxications mortelles^[1].

Articles connexes

• Turbine à gaz

Notes et références

1. ↑ Sandrine Blanchard, « Les groupes électrogènes à l'origine d'intoxications », Le Monde, 9 janvier 2008.